電子工程設(shè)計(jì)電路與系統(tǒng)測(cè)試

1、電子電子工程設(shè)計(jì)電子課件工程設(shè)計(jì)電子課件電子電子工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室2015年年9月月系統(tǒng)測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)測(cè)試與故障診斷電路與系統(tǒng)測(cè)試電路與系統(tǒng)測(cè)試產(chǎn)品或系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本任務(wù)產(chǎn)品或系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本任務(wù)1. 需求分析需求分析 做什么？做什么？2. 方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì) 怎么做（宏觀、頂層設(shè)計(jì)）？怎么做（宏觀、頂層設(shè)計(jì)）？3. 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) 怎么做（微觀、底層設(shè)計(jì)）？怎么做（微觀、底層設(shè)計(jì)）？4. 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 施工、制造施工、制造5. 測(cè)試（評(píng)價(jià)）測(cè)試（評(píng)價(jià)） 按設(shè)計(jì)要求驗(yàn)收按設(shè)計(jì)要求驗(yàn)收 一一. 產(chǎn)品或系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本任務(wù)產(chǎn)品或系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本任務(wù)系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)1. 硬件功能與

2、指標(biāo)測(cè)試硬件功能與指標(biāo)測(cè)試 電路電路模塊功能與指標(biāo)測(cè)試模塊功能與指標(biāo)測(cè)試 電電路子系統(tǒng)功能與指標(biāo)測(cè)試路子系統(tǒng)功能與指標(biāo)測(cè)試二二. 系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)2. 硬件故障診斷與排除硬件故障診斷與排除 電路電路模塊故障診斷與排除模塊故障診斷與排除 電電路子系統(tǒng)故障診斷與排除路子系統(tǒng)故障診斷與排除系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)3. 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)與測(cè)試與測(cè)試 電路模塊測(cè)試程序設(shè)計(jì)電路模塊測(cè)試程序設(shè)計(jì)與測(cè)試與測(cè)試 電電路子系統(tǒng)路子系統(tǒng)測(cè)試程序設(shè)計(jì)測(cè)試程序設(shè)計(jì)與測(cè)試與測(cè)試4. 軟件故障診斷與排除軟件故障診斷與排除 電路模塊測(cè)試電路模塊測(cè)試程序故障診斷與排除程序故障診斷與排除 電電路子系統(tǒng)路子

3、系統(tǒng)測(cè)試測(cè)試程序故障診斷與排除程序故障診斷與排除系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)系統(tǒng)測(cè)試基本任務(wù)5. 功能軟件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)功能軟件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)聯(lián)合測(cè)試聯(lián)合測(cè)試 設(shè)計(jì)功能軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)提出的全部功設(shè)計(jì)功能軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)提出的全部功能、指標(biāo)要求。能、指標(biāo)要求。 在硬件系統(tǒng)上運(yùn)行功能軟件，進(jìn)行功能、在硬件系統(tǒng)上運(yùn)行功能軟件，進(jìn)行功能、指標(biāo)的全面測(cè)試。指標(biāo)的全面測(cè)試。6. 系統(tǒng)故障診斷與排除系統(tǒng)故障診斷與排除7. 設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn) 測(cè)試需求分析測(cè)試需求分析 檢測(cè)方案設(shè)計(jì)檢測(cè)方案設(shè)計(jì)測(cè)試結(jié)論測(cè)試結(jié)論“呈現(xiàn)呈現(xiàn)”方法（原理）設(shè)計(jì)方法（原理）設(shè)計(jì)測(cè)試儀器及測(cè)試點(diǎn)選擇測(cè)試儀器及測(cè)試點(diǎn)選擇三三. 電路模塊測(cè)試電路模塊測(cè)試1.

4、電路模塊測(cè)試的任務(wù)與方法電路模塊測(cè)試的任務(wù)與方法電路模塊測(cè)試電路模塊測(cè)試設(shè)計(jì)要求分析設(shè)計(jì)要求分析測(cè)試任務(wù)歸納測(cè)試任務(wù)歸納電路模塊測(cè)試電路模塊測(cè)試激勵(lì)信號(hào)及注入點(diǎn)選擇激勵(lì)信號(hào)及注入點(diǎn)選擇支持電路模塊選擇支持電路模塊選擇 搭建搭建測(cè)試環(huán)境測(cè)試環(huán)境輔助電路輔助電路模塊模塊及測(cè)試設(shè)備連接及測(cè)試設(shè)備連接激勵(lì)激勵(lì)信號(hào)源連接信號(hào)源連接測(cè)試測(cè)試儀器連接儀器連接電源電源連接連接 編寫(xiě)編寫(xiě)測(cè)試測(cè)試程序程序激勵(lì)激勵(lì)測(cè)試信號(hào)測(cè)試信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)特定功能特定功能電路模塊測(cè)試電路模塊測(cè)試 測(cè)試流程及測(cè)試方法設(shè)計(jì)測(cè)試流程及測(cè)試方法設(shè)計(jì)三三. 直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓電源測(cè)試1. 測(cè)試需求分析測(cè)試需求分析直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓

5、電源測(cè)試設(shè)計(jì)要求分析設(shè)計(jì)要求分析9v+5v/1a 交流輸入：交流輸入：直流輸出：直流輸出：輸出誤差：輸出誤差： 4%12v/0.5a 14v2 2其他要求：其他要求： 短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、紋波小短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、紋波小直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓電源測(cè)試測(cè)試任務(wù)歸納測(cè)試任務(wù)歸納測(cè)量輸出電壓及其誤差測(cè)量輸出電壓及其誤差測(cè)試短路保護(hù)及過(guò)熱保護(hù)功能測(cè)試短路保護(hù)及過(guò)熱保護(hù)功能直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓電源測(cè)試2. 檢測(cè)方案設(shè)計(jì)檢測(cè)方案設(shè)計(jì)變壓器變壓器電壓表電壓表直流穩(wěn)壓直流穩(wěn)壓電源電路電源電路220v9v14v輸出端連接額定負(fù)載，使輸出端連接額定負(fù)載，使輸出電流達(dá)到設(shè)計(jì)要求輸出電流達(dá)到設(shè)計(jì)要求測(cè)量負(fù)載電壓

6、，記錄測(cè)測(cè)量負(fù)載電壓，記錄測(cè)量結(jié)果，給出測(cè)試結(jié)論。量結(jié)果，給出測(cè)試結(jié)論。輸入端連接滿(mǎn)足設(shè)輸入端連接滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的交流電壓計(jì)要求的交流電壓將插針將插針與與插座插座隔開(kāi)隔開(kāi)直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓電源測(cè)試調(diào)試臺(tái)測(cè)試環(huán)境調(diào)試臺(tái)測(cè)試環(huán)境穩(wěn)壓電源電路使測(cè)穩(wěn)壓電源電路使測(cè)溫系統(tǒng)正常工作溫系統(tǒng)正常工作模板測(cè)試環(huán)境模板測(cè)試環(huán)境直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓電源測(cè)試替換模板上的替換模板上的穩(wěn)壓電源電路穩(wěn)壓電源電路 測(cè)試測(cè)試時(shí)，電源板負(fù)責(zé)交流電源輸入的右時(shí)，電源板負(fù)責(zé)交流電源輸入的右插座與調(diào)試臺(tái)標(biāo)有插座與調(diào)試臺(tái)標(biāo)有9v、14v的插座連接，的插座連接，左左插座插座懸空懸空。 連接連接完畢后，打開(kāi)調(diào)試臺(tái)電源遠(yuǎn)離電源完畢后，

7、打開(kāi)調(diào)試臺(tái)電源遠(yuǎn)離電源板板12分鐘，分鐘，觀察電路板有無(wú)異味或觀察電路板有無(wú)異味或異常聲響異常聲響，如果一切正?？梢蚤_(kāi)始進(jìn)一步的如果一切正?？梢蚤_(kāi)始進(jìn)一步的測(cè)試。測(cè)試。 用用數(shù)字多用表按電源板左插座直流電源數(shù)字多用表按電源板左插座直流電源引出定義，引出定義，檢測(cè)檢測(cè)+5v、+12v、-12v輸出輸出。直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓電源測(cè)試 3. 測(cè)試流程及測(cè)試方法測(cè)試流程及測(cè)試方法 輸出輸出正常的電源板，替換模板上的電源正常的電源板，替換模板上的電源板后，若模板正常運(yùn)行，電源板的設(shè)計(jì)工作結(jié)板后，若模板正常運(yùn)行，電源板的設(shè)計(jì)工作結(jié)束。否則，束。否則，檢查電路板的左右插座有無(wú)虛焊、檢查電路板的左右插座有

8、無(wú)虛焊、脫焊脫焊等問(wèn)題。等問(wèn)題。 若若+5v、+12v、-12v輸出不正常輸出不正常，需要，需要重新重新檢查有無(wú)錯(cuò)焊、漏焊、虛焊檢查有無(wú)錯(cuò)焊、漏焊、虛焊，并，并重復(fù)第重復(fù)第2、3、4的步驟。的步驟。直流穩(wěn)壓電源測(cè)試直流穩(wěn)壓電源測(cè)試四四. 變送器測(cè)試變送器測(cè)試1 測(cè)試需求分析測(cè)試需求分析變送器測(cè)試變送器測(cè)試設(shè)計(jì)要求分析設(shè)計(jì)要求分析測(cè)量溫度：測(cè)量溫度： 0 100輸出電壓：輸出電壓： 0 +5v限制條件：限制條件： -0.3v 輸出電壓輸出電壓10k測(cè)量誤差：測(cè)量誤差： 滿(mǎn)刻度滿(mǎn)刻度1%（0.05v或或1 ）變送器測(cè)試變送器測(cè)試測(cè)試任務(wù)歸納測(cè)試任務(wù)歸納電路模塊的電路模塊的溫度信號(hào)輸入溫度信號(hào)輸入-

9、電壓輸出關(guān)系電壓輸出關(guān)系電路模塊的電路模塊的測(cè)溫范圍測(cè)溫范圍電路模塊的電路模塊的測(cè)溫誤差測(cè)溫誤差電路模塊的電路模塊的輸出限幅功能輸出限幅功能電路模塊的電路模塊的輸出帶負(fù)載能力輸出帶負(fù)載能力 變送器電路標(biāo)定的目的變送器電路標(biāo)定的目的2. 變送器電路的標(biāo)定變送器電路的標(biāo)定變送器是具有一定精度要求的測(cè)量電路變送器是具有一定精度要求的測(cè)量電路在電路測(cè)試之前先進(jìn)行電路參數(shù)的調(diào)整在電路測(cè)試之前先進(jìn)行電路參數(shù)的調(diào)整變送器標(biāo)定變送器標(biāo)定使測(cè)量結(jié)果與實(shí)際情況相吻合使測(cè)量結(jié)果與實(shí)際情況相吻合測(cè)測(cè)“量量”電路電路表示物理量量值的電路表示物理量量值的電路變送器測(cè)試變送器測(cè)試 變送器電路標(biāo)定變送器電路標(biāo)定解決的問(wèn)題解決

10、的問(wèn)題0ovv 5ovv 使使 的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)“零零”0ovv 使使 的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)“滿(mǎn)度滿(mǎn)度”5ovv 5t = 0t = 1000100變送器測(cè)試變送器測(cè)試 恒恒流補(bǔ)償變送器標(biāo)定原理與標(biāo)定方法流補(bǔ)償變送器標(biāo)定原理與標(biāo)定方法 恒流補(bǔ)償變送器電路調(diào)恒流補(bǔ)償變送器電路調(diào)“零零”原理原理解決方法：調(diào)整解決方法：調(diào)整vr1，改變，改變 is使使 v0= 0 -調(diào)調(diào)“零零”t = 0，i0 或理想運(yùn)放條件不成立，導(dǎo)致或理想運(yùn)放條件不成立，導(dǎo)致 v00變送器測(cè)試變送器測(cè)試 恒流補(bǔ)償變送器電路調(diào)恒流補(bǔ)償變送器電路調(diào)“滿(mǎn)度滿(mǎn)度”原理原理解決方法：調(diào)整解決方法：調(diào)整vr2，改變，改變 i2

11、 在在vr2上的壓降，使上的壓降，使 v0= 5v -調(diào)調(diào)“滿(mǎn)度滿(mǎn)度”t = 100，i2= i100 - is=100ua，多種原因?qū)е?，多種原因?qū)е?v05v變送器測(cè)試變送器測(cè)試 恒恒壓補(bǔ)償變送器標(biāo)定原理與方法壓補(bǔ)償變送器標(biāo)定原理與方法 恒壓補(bǔ)償變送器電路調(diào)恒壓補(bǔ)償變送器電路調(diào)“零零”原理原理解決方法：調(diào)整解決方法：調(diào)整vr1，改變，改變 i0 在在vr1上的壓降上的壓降 ，使，使vi 發(fā)生變化，并且使發(fā)生變化，并且使v0= 0 - 調(diào)調(diào)“零零”t = 0，vi0 或其他原因，導(dǎo)致或其他原因，導(dǎo)致 v00變送器測(cè)試變送器測(cè)試 恒壓補(bǔ)償變送器電路調(diào)恒壓補(bǔ)償變送器電路調(diào)“滿(mǎn)度滿(mǎn)度”原理原理解決

12、方法：調(diào)整解決方法：調(diào)整vr2，改變，改變 放大器增益，使放大器增益，使 v0= 5v -調(diào)調(diào)“滿(mǎn)度滿(mǎn)度”t = 100，多種原因?qū)е?，多種原因?qū)е?v05v變送器測(cè)試變送器測(cè)試 加法加法平移變送器標(biāo)定原理平移變送器標(biāo)定原理 加法平移變送器電路調(diào)加法平移變送器電路調(diào)“零零”原理原理解決方法：調(diào)整解決方法：調(diào)整vr1，改變，改變 is ，使，使v0= 0 - 調(diào)調(diào)“零零”t = 0， is i10 或其他原因，導(dǎo)致或其他原因，導(dǎo)致 v00變送器測(cè)試變送器測(cè)試加法加法平移變送器電路調(diào)平移變送器電路調(diào)“滿(mǎn)度滿(mǎn)度”原理原理解決方法：調(diào)整解決方法：調(diào)整vr2，改變，改變 放大器增益，使放大器增益，使 v

13、0= 5v -調(diào)調(diào)“滿(mǎn)度滿(mǎn)度”t = 100，多種原因?qū)е拢喾N原因?qū)е?v05v變送器測(cè)試變送器測(cè)試3. 檢測(cè)方案設(shè)計(jì)檢測(cè)方案設(shè)計(jì)輸入端注入輸入端注入0傳感器測(cè)溫信號(hào)傳感器測(cè)溫信號(hào)變送器測(cè)試變送器測(cè)試測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)輸入端注入輸入端注入100 傳感器測(cè)溫信號(hào)傳感器測(cè)溫信號(hào) 零點(diǎn)測(cè)試零點(diǎn)測(cè)試 滿(mǎn)度測(cè)試滿(mǎn)度測(cè)試測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)變送器測(cè)試變送器測(cè)試選足夠多點(diǎn)選足夠多點(diǎn)注入傳感器測(cè)溫信號(hào)注入傳感器測(cè)溫信號(hào) 誤差測(cè)試誤差測(cè)試測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論 通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析得出設(shè)計(jì)要求

14、的測(cè)通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析得出設(shè)計(jì)要求的測(cè)溫范圍、溫度溫范圍、溫度電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系、測(cè)量誤差等設(shè)電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系、測(cè)量誤差等設(shè)計(jì)要求是否滿(mǎn)足的結(jié)論。計(jì)要求是否滿(mǎn)足的結(jié)論。在實(shí)際測(cè)溫環(huán)境中對(duì)上述項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試在實(shí)際測(cè)溫環(huán)境中對(duì)上述項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試 真實(shí)環(huán)境測(cè)式真實(shí)環(huán)境測(cè)式4. 搭建測(cè)試環(huán)境搭建測(cè)試環(huán)境直流穩(wěn)直流穩(wěn)壓電源壓電源電壓表電壓表變送器變送器調(diào)試臺(tái)調(diào)試臺(tái)ad592+ 測(cè)試系統(tǒng)組成示意圖測(cè)試系統(tǒng)組成示意圖 隔離負(fù)載隔離負(fù)載ad592-+5v12v變送器測(cè)試變送器測(cè)試 調(diào)試臺(tái)調(diào)試臺(tái)測(cè)試環(huán)境測(cè)試環(huán)境變送器測(cè)試變送器測(cè)試穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電源源電電路路板板變送器電路板變送器電路板調(diào)整溫調(diào)整溫度設(shè)置度設(shè)置檢測(cè)電路中檢測(cè)電路

15、中的狀態(tài)變化的狀態(tài)變化變送器測(cè)試變送器測(cè)試電壓輸出電壓輸出測(cè)溫信測(cè)溫信號(hào)輸入號(hào)輸入 模板模板測(cè)試環(huán)境測(cè)試環(huán)境變送器測(cè)試變送器測(cè)試使用自己使用自己的電源板的電源板替換模板上替換模板上的變送器的變送器經(jīng)調(diào)整測(cè)溫經(jīng)調(diào)整測(cè)溫誤差小于誤差小于1 1度度五五. 驅(qū)動(dòng)器測(cè)試驅(qū)動(dòng)器測(cè)試1 測(cè)試需求分析測(cè)試需求分析驅(qū)動(dòng)器測(cè)試驅(qū)動(dòng)器測(cè)試設(shè)計(jì)要求分析設(shè)計(jì)要求分析輸入電流輸入電流 最大最大 20ma輸入電壓輸入電壓 - 10v +10vav=1- 10v +10v020ma- 10v +10v0-4a輸出電流輸出電流 最大最大 4a輸出電壓輸出電壓 - 10v +10v測(cè)試任務(wù)歸納測(cè)試任務(wù)歸納電路模塊的電路模塊的額定

16、輸入電壓工作狀態(tài)額定輸入電壓工作狀態(tài)電路模塊的電路模塊的額定負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力額定負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力電路模塊的電路模塊的額定輸入電流工作狀態(tài)額定輸入電流工作狀態(tài)驅(qū)動(dòng)器測(cè)試驅(qū)動(dòng)器測(cè)試2. 檢測(cè)方案設(shè)計(jì)檢測(cè)方案設(shè)計(jì)輸入端注入輸入端注入-10v、20ma信號(hào)信號(hào)測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)輸入端注入輸入端注入+10 v 、20ma信號(hào)信號(hào) 下限輸入電壓測(cè)試下限輸入電壓測(cè)試 上限輸入電壓測(cè)試上限輸入電壓測(cè)試測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器測(cè)試驅(qū)動(dòng)器測(cè)試 輸出端連接輸出端連接2.5負(fù)載負(fù)載選足夠多電壓點(diǎn)選足夠多電壓點(diǎn)注入注入20ma信號(hào)信號(hào) 失真測(cè)試失真測(cè)試測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù)測(cè)量輸出端電壓，記錄數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論 通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析，得出設(shè)計(jì)要求的通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析，得出設(shè)計(jì)要求的-10v+10v電流放大設(shè)計(jì)要求是否滿(mǎn)足的結(jié)論。電流放大設(shè)計(jì)要求是否滿(mǎn)足的結(jié)論。在實(shí)際測(cè)溫環(huán)境中對(duì)上述項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試在實(shí)際測(cè)溫環(huán)境中對(duì)上述項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試 真實(shí)環(huán)境測(cè)式真實(shí)環(huán)境測(cè)式驅(qū)動(dòng)器測(cè)試驅(qū)動(dòng)器測(cè)試3. 搭建測(cè)試環(huán)境搭建測(cè)試環(huán)境 測(cè)試系統(tǒng)組成示意圖測(cè)